先天性心脏病并肺动脉高压患者血清溶酶原激活剂抑制物-1水平变化及其意义

肖 谋，唐 亮，沈向前

(1.长沙市第四医院心血管内科，湖南长沙410006;2.中南大学湘雅二医院心导管室，湖南长沙410011)

肺动脉高压(pulmonary hypertension，PH)是一种以持续性肺血管阻力增高和右心室增生肥厚、右心衰竭甚至导致死亡为特征的综合征[1]。PH的发病机制尚不十分清楚，目前认为其机制包括：肺血管收缩，肺血管重构，细胞凋亡、炎性反应、原位血栓形成、遗传机制等[2]。Hambert等研究认为，先天性心脏病(congenital heart disease，CHD)所致左向右分流，使肺动脉出现高血流，压力逐渐升高，肺血管内壁所受剪切力增加，引起肺血管内皮细胞受损，激活;释放一系列细胞炎性因子，产生生物学效应，从多个途径引起PH[3]。近期的病理学发展明确了肺血管重构是PH的重要病理基础，包括血管收缩、血管重构和血栓形成三个阶段[4]，而血栓形成的原因有内皮细胞受损、血小板和白细胞激活、黏附;继发性的红细胞增多，缺氧导致凝血系统激活、血栓形成、纤溶系统抑制[5]。

目前，国内外尚无CHD并发PH与溶酶原激活剂抑制物-1(plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1)的关系的临床报道。Edouard等[6]研究发现，在结扎猪左肺动脉所致肺缺血再灌注动物模型中，出现肺动脉内皮细胞凋亡，肺动脉内皮细胞功能不全，引起肺水肿、持续性PH，在此过程中，PAI-1含量升高与病情相关。本研究通过检测分析CHD患者血清PAI-1的表达水平及变化，探讨PAI-1在CHD并发PH形成及肺血管重构、原位血栓形成中的作用及意义，为CHD合并肺血管重构及PH的诊断和治疗提供新的思路。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择中南大学湘雅二医院心血管内科2005年8月至2009年5月住院的左向右分流CHD患者85例，全部经体格检查、超声心动图(机型IE33，Philips)和心导管检查确诊，男性29例，女性56例，年龄4个月至61岁，平均年龄(19.7±16)岁。心血管畸形包括：动脉导管未闭(Patent Ductus Arteriosus，PDA)15 例，房间隔缺损(Atrial Septal Defect，ASD)40 例，室间隔缺损(Ventricular Septal Defect，VSD)25例，VSD 并ASD 2例，VSD并PDA 1例，VSD并右室双出口(double outlet right ventricle，DORV)1例、VSD并 ASD并完全性大动脉转位(complete transposition of the great arteriesc—TGA)1例。同期行射频消融术、无器质性心脏病、经右心导管检测肺动脉压正常的患者20例作为对照组。所有入选患者实验前14天内均末服用过血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素受体阻滞剂、血管扩张药、利尿剂、β受体阻滞剂和甾体激素类药物，所有患者均无炎症表现，且末稍血象均在正常范围，肝肾功能无异常。

1.2 诊断标准 ①先天性心脏病(CHD)：(BRAUNWALD，HEART DISEASE ATEXTBOOK OF CARDIOVASCULAR：出生时就已存在的心脏循环结构或功能的异常。)②肺动脉高压(PH)：根据2004年欧洲心脏病学会(European Society of Cardiology，ESC)PH诊治指南[1]提出的诊断标准，正常肺动脉压为15～30 mmHg/5～10 mmHg，平均压为 10 ～20 mmHg，肺血管阻力(PVR)为＜2.0 Wood力单位。当肺动脉收缩压≥30 mmHg或舒张压≥15 mmHg或平均压≥20 mmHg时为PH。PVR＞4.0 wood力单位亦提示存在PH。

1.3 研究方法 ①收集相关临床资料，包括年龄、性别、血常规、肺肾功能、心脏彩超，右心导管通过下腔静脉，右心房、右心室置入肺动脉，连接多导生理仪测得肺动脉主干压力及其它手术记录资料。②所有CHD患者行右心导管检查测肺动脉压，按肺动脉压程度分为4组：非PH组(SPAP＜4.0 kPa)27例，轻度PH组(4.00 kPa≤SPAP＜5.33 kPa)22例，中度PH组(5.33 kPa≤SPAP＜9.33 kPa)17例，重度PH组(SPAP≥9.33 kPa)19例。③所有患者清晨空腹状态下右心导管检查时抽静脉血5 ml，标本室温凝固2小时，离心(1000 r/min)10 min，分离血清，均分两管装，－20℃低温冰箱中保存待测。采用经典酶联夹心技术(double antibody Sandwich methods，Enzyme-Linked Immunosorbnent Assay，ELISA)检测血清PAI-1水平。

1.4 统计学方法 采用SPSS 11.0统计学软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差表示，组间的比较用方差分析，实验指标间的相关性作单因素直线相关。检验水准a=0.05。

2 结果

2.1 各组PAI-1水平比较 先心病各组患者血清PAI-1值较正常对照组均明显升高(P均＜0.01)，且随着肺动脉压的升高，血清PAI-1值逐渐增高，各组间差异均达到显著统计学意义(P均＜0.01)。

表1 各组PAI-1水平比较

2.2 肺动脉压与血清PAI-1的相关分析 将肺动脉压与血清PAI-1进相关性分析后发现，肺动脉收缩压(r=0.4797，P ＜0.05)、舒张压(r=0.3393，P ＜0.05)及平均压(r=0.3982，P＜0.05)与血清PAI-1的相关性均具有统计学意义(图1)。

图1 不同肺动脉压与血清PAI-1的相关性

3 讨论

本研究发现CHD各组患者血浆PAI-1含量较对照组升高，并且随着肺动脉压力和全肺阻力增高，血浆PAI-1含量在各组间有明显增加，具有统计学意义。对照组无左向右分流，无内皮细胞和血小板激活，PAI-1处于生理水平。CHD肺动脉压正常组由于存在左向右分流导致肺血管高流量、高剪切力，内皮细胞和血小板激活，释放PAI-1，故CHD肺动脉压正常组PAI-1值较对照组高。CHD患者PH形成早期是舒血管/缩血管因子失衡导致肺动脉收缩的动力型肺血管阻力增高，主要是血管内皮细胞损伤激活所致;晚期为肺血管重构所致阻力型肺血管阻力增高，其机制有无肌型小动脉肌化、肌型小动脉进一步肌化、基质沉积、细胞外纤维增生、丛样病变、原位血栓形成。在此过程中，血管内皮细胞、血小板进一步激活，炎性细胞、血管平滑肌细胞等也被激活，分泌更多 PAI-1，参与促进肺高压的形成 。另外PDGF、EGF、bFGF、TGF-β、IGF-1、IL-1、IL-6 等与CHD肺高压呈正相关细胞因子可上调PAI-1[7]，故先心病并患者肺高压各组患者PAI-1值较先心病肺动脉压正常组升高，且PAI-1与肺动脉压呈正相关。

PAI-1参与CHD肺高压形成机理可能如下：①PAI-1与血栓形成。PAI-1是t-PA的抑制剂，其通过1∶1比例与t-PA结合并使后者失活而促进血栓形成。PAI-1以潜在型和活化型两种方式存在，活化型能与Pa结合起灭活作用，其功能主要是灭活t-pa和u-pa[8]。血栓性疾病的病理生理基础是患者存在凝血系统或(和)纤溶系统的功能失调。t-PA和PAI-1是衡量纤溶活性的两个重要指标。tPA是纤溶激活剂，其能选择性地作用于Plg/Fb复合物并促使Fb溶解。PAI-1升高可促进血栓形成。② PAI-1促进肺动脉纤维基质沉积。PAI-1是尿激酶型纤溶酶原激活物(uPA)的不可逆抑制剂。uPA特异性结合于uPA受体(uPAR)，促进结合于细胞的纤溶酶原的激活及细胞周围蛋白的水解，从而降解基质或激活潜在型的蛋白水解酶及生长因子，如基质金属蛋白酶(MMP)和肝细胞生长因子(HGF)[9]。基础状态下人肺微循环内皮细胞有较高的uPA表达，肺动脉内皮细胞有较高的tPA表达，而两者有类似的PAI-1低表达。PA/PAI-1平衡倾向促纤溶[10]。肺高压形成过程中，在损伤和炎症刺激中，微血管内皮细胞PAI-1表达上调，PA表达下调。促进局部纤维沉积形成。MMP失调与细胞外间质沉积有关。PAI-1有抑制MMP活性的作用，而MMP对细胞外基质和多种胶原降解起重要作用[11]。PAI-1通过抑制MMP活性促血管外基质沉积，参与肺动脉高压PVSR过程。HGF是多潜能生长因子，能促进有丝分裂DNA合成，肺泡Ⅱ型上皮细胞增殖以及肺损伤后上皮细胞修复，并发挥抗纤维变性作用，对损伤肺组织重建起重要作用，PAI-1抑制HGF活性，起到抑制肺泡上皮修复和促进肺纤维化作用[12]，也可加重肺高压。③PAI-1对血管新生的作用。动物实验研究发现，给予生理浓度的外源性重组PAI-1可以恢复新血管的萌生，而治疗浓度的PAI-1则抑制血管的新生[13]。因此，PAI-1在血管新生中存在的重要作用，它在生理浓度可以促进血管新生，而在发挥治疗作用的高浓度范围则抑制血管新生。本研究中CHD并PH患者PAI-1随肺动脉高压严重程度还逐渐升高，但皆未达到文献中所述的治疗浓度，故对PH的PVSR可能起促进作用，促进PH形成，这一结果与国外基础研究结论一致。

综上，PAI-1浓度与左向右分流先心病肺动脉压呈正相关，可能参与肺高压形成的病理生理过程。